多路无线电遥控器设计

　本电路是采用CMOS 集成电路NB5026、NB5027两个主芯片进行远距离多路无线电遥控器的设计，其遥控距离可达400 米以上，体积（收发）有一盒火柴盒大小，没有外伸天线，可制成便携式机，可靠性高，无任何干扰误动作。可作为各种设备工业控制、民用控制使用，并适合用于报警器等场合。

　　一、系统各部分组成框图

　　多路无线电遥控器开关控制系统由发射系统和接收控制系统两部分组成。系统组成结构框图如图1 所示。

　　图1（a）为发射系统，图1（b）为接收系统。开关系统的工作原理是首先通过按键编址电路输入所需控制电路的位号，同时启动编码电路产生带有地址编码信息和开关状态信息的编码脉冲信号，再通过无线电发射电路将该信号发射出去。而无线电接收电路将接收到的编码脉冲信号通过译码电路进行编码地址确认，确认是否为本遥控开关系统地址。

图1 多路无线电遥控器开关控制系统

　　二、多路无线电遥控器系统设计

　　1. 发射系统

　　（1）发射系统电路原理图

　　发射系统主要由计数编址电路、编码电路、无线电发射电路组成。发射系统的电路原理图如图2 所示。

图2 发射系统的电路原理图

　a. 计数编址电路

　　计数编址电路由可预置CMOS 计数器C40161 和按键组成，其中地址由两片C40161 和一个计数按键（ADRESS UP）组成8bit 的加法计数器，数据编码由一片C400161 和一个按键（DATA UP）组成，每按下一次按键，计数器就加一，地址编码有28 = 256种，数据编码有24 =16种，合计有28 × 24 = 4096种不同的编码。

　　b. 编码电路

　　编码电路由NB5026 和传输按键（TE） 组成，A0～A7分别与地址编码计数器1#、2#的Q0~Q3连接，D0 ～ D3 分别与数据编码计数器3# 的Q0 ～ Q3 连接，可得到28 × 24 = 4096种不同的编码。

　　c. 无线发射电路

　　无线发射电路由L1、C0、C1 和VT1 等构成高频振荡器。

　　（2）工作原理

　　由于VT1 高频振荡管特征频率T f 较高，振荡性能好，再加上L1 电感采用印刷方式在电路板上，电感量稳定，整个电路的振荡频率大约在100~400MHz。电路振荡信号经L1 向空中发射出去。该射频发射电路的关键器件VT1、VT2、L2 为专用型，因为VT1 不但要满足振荡电路需要，还要承受L2 回馈电压的冲击，以增加发射效率。

　　调制信号采用改变脉冲的编码信号。调制脉冲经NB5026第17脚（输出端）控制VT2调制管（其实为开）工作， 使射频电路处在调制脉冲的控制下。NB5026 时钟振荡频率由外接电阻R2 决定，R2 阻值越小，振荡频率越高；R2 阻值越大，振荡频率越低。本电路选用100KΩ，其相应的调制振荡频率约1.1kHz。

　　按下ADRESS UP 键，进行地址选择，按下DATAUP 键进行数据选择（也就是多路控制路选择），按下TE 键（低电平）时，在NB5026 内的振荡器起振，编码开始，编码输入被选中，并将其逻辑进行编码，由17 脚（DOUT）连续发出一帧一帧的编码数据，首先输出A0 比特。

　　2. 接收多路控制系统

　　（1）接收多路控制系统电路原理图

　　接收多路控制系统主要由无线电接收电路、译码电路、开关控制电路组成。接收控制系统的电路原理图如图3 所示。

图3 接收控制系统的电路原理图

　　a. 无线电接收电路

　　无线电接收电路由超再生检波、放大、整形及译码电路组成。由VT1、C0、C1 等组成的接收放大检波电路，由VT2、LM392 放大构成整形电路。将发射机载波信号内的调制信号完全复原后送入NB5027 译码器第14脚（DIN）。

　　b. 译码电路

　　译码电路由译码器芯片NB5027 和地址计数器C40161 组成，译码器的地址连接与编码器的完全相同，地址编码可以通过按键（ADRESS UP）进行计数编码，只有与发射的地址完全相同时才能译码。

　　c. 开关控制电路。

　　开关控制电路由16 选1 的译码器C4514、16 个开关驱动电路（VT、VD、1k 电阻）和16 个继电器线圈（K）组成。

　　（2）接收多路控制系统电路工作原理

　　由发射机发射出的载波高频信号，经C0、L1 接收，由VT1、C0、C1 等组成的接收电路L1 感应而来的信号放大检波，送进VT2 放大电路进行电压放大，再送入LM392 进行放大整形，将发射机载波信号内的调制信号完全复原后送入NB5027 译码器第14 脚（DIN）。

　　由于NB5027 是发射电路中NB5026 的配对译码器，其要求是很高的：

　　① NB5026 和NB5027 两电路的地址码A1~A8 应绝对保持一致；

　　② NB5026 的振荡电阻R2 应和NB5027 的振荡电阻R9 一样。以上两点必须首先满足，然后在接收中，两次相同的数据将被逐位的进行比较。数据正确时，前八位两态（0 或1）输入，如果收到的地址码与本地设定的地址码相同，后面的四位数据将被保存，但并不送到输出寄存器，当再次收到匹配的地址码和与上次相同的数据，输出数据被锁存并输出到数据端。两次接收相同的编码后，数据被VT锁到输出寄存器并一直保持高电平，使D0~D3 锁存到4-16 线译码器C4514 中，直到收到不匹配的编码或没有信号输入，D0~D3 具有记忆特性，VT 信号没有记忆功能，NB5027 的VT 总线输出复零，译码器C4514 中的数据维持不变。由NB5026 的数据输入端D0~D3 进行编码，由NB5027 的数据输出端D0~D3 用4-16 线译码器C4514 进行译码，去驱动VT 使之饱和导通或截止，继电器K 吸合或断开。由于NB5027 的D0~D3 具有记忆特性，在NB5026 发射出数据信号时，NB5027输出相应的数据，并保持到接收机接收新的数据为止，这样实现无线多路控制。

3. 元器件选用

　　发射电路：微调电容0 C 要选用微小体积、可调式的，容量在4~27PF的产品1. C 、2 C 均为高频瓷片电容器，射频振荡发射三极管VT1 为台湾金宗电子有限公司生产的LD—400 或34D40，其中特征频率T f≥ 660MHz，其它组件不替代。编码器NB5026 可用SR5026、LD5026 等直接代替。若用作单路遥控时，编码键可不设，只要用焊锡焊好某一与电源正极或负极相连即可。电源用9V 或12V 层迭电池。L2 用Φ0.17mm漆包线在Φ3mm 钻头圆柄上密绕6 匝，脱胎即可。

　　印刷电路板见图4，图4（a）是发射，图4（b）是接收。

（a） 发射

（a） 发射

（b） 接收

图4

　　4. 调试、使用

　　本机调试较为简单。发射机接通电源后，其总电流应为25.40mA。接收机电路总电流（待机时）为1.5~1.8mA。

　　调试时，应用示波器配合进行，将示波器探针分别夹在NB5027 第14 脚与地之间，所显示波形和发射机NB5026 第17 脚完全一样，并注意观察相位。如果无波形或无“干净”正确波形时，分别调节发射机电路和接收机电路中的微调电容0 C ，使两机工作频率一致。

　　如果一切都正常，可进行拉距试验。如果两机谐振困难，可以在接收机 2 C （1.2pF）处再并一只1~2 pF 电容即可。

　　当用34D40 发射管作发射机时，在空阔地带实际有效控制距离可达200~400m, 如在天线接口电容C4上接一根10~100cm 软导线时，遥控距离将增大至500m 以上。

　　为了测试方便，可把接收机继电器K 暂时去掉，接一只发光二极管（注意应串联一只510Ω 限流电阻），以便观察测试效果。

　　调试时，手不要接触两机印制天线处，以免电路发生频率变化。一旦测试完毕，各测（调）试点用蜡封固，使频率不再变化。